粉末注射成型技術的特點
MIM作為一種制造高質量精密零件的近凈成形技術,具有常規和機加工方法比擬的優勢。MIM能制造許多具有復雜形狀特征的零件:如各種外部切槽,外螺紋,錐形外表面,交叉通孔、盲孔,四臺與鍵銷,加強筋板,表面滾花等等,具有以上特征的零件都是無法用常規粉末冶金方法得到的。由于通過MIM制造的零件幾乎不需要再進行機加工,所以減少了材料的消耗,因此在所要求生產的復雜形狀零件數量高于一定值時,MIM就會比機加工方法更為經濟。
|
|
MIM和精密鑄造成形能力的比較 |
特點
|
精密鑄造
|
MIM
|
最小孔直徑
|
2mm
|
0.4mm
|
2mm直徑的盲孔最大深度
|
2mm
|
20mm
|
最小壁厚
|
2mm
|
< 1mm
|
最大壁厚
|
無限制
|
10mm
|
4mm直徑的公差
|
±0.2mm
|
±0.06mm
|
表面粗糙度(Ra)
|
5μm
|
1μm
|
|
|
粉末注射成型的優點: |
能像生產塑料制品一樣,一次成形生產形狀復雜的金屬、陶瓷等零件部件產品成本低、光潔度好、精度高(±0.3%~±0.1%),一般無需后續加工產品強度,硬度,延伸率等力學性能高,耐磨性好,耐疲勞,組織均勻原材料利用率高,生產自動化程度高,工序簡單,可連續大批量生產無污染,生產過程為清潔工藝生產 |
|
粉末注射成型
|
材料體系
|
合金成分
|
低合金鋼
|
Fe-2Ni,FE-8Ni
|
不銹鋼
|
316L,17-4-PH
|
工具鋼
|
42CrMo4,M2
|
硬質合金
|
WC-Co(6%)
|
陶瓷
|
Al2O3,ZrO3,SiO2
|
重合金
|
W-Ni-Fe,W-Ni-Cu,W-Cu
|
|
|
粉末注射成型材料應用
較新MIM材料體系應用
|
應用領域
|
材料
|
要求
|
結構件
|
高強度鋼
|
強度>2Gpa
|
醫療/牙科
|
TL Tl-6Al-4V
|
生物相容性
|
磁性材料
|
Fe,Fe14Nd2b,SmCo5
|
磁性
|
音響裝置
|
PZT ceramlcs
|
頻率響應
|
耐磨件
|
ZrO2.WC-Co
|
硬度、韌性
|
高溫結構件
|
Ni3Al NiAl TiAl
|
抗氧化
|
機加工
|
Al203.SiC,Al203-ZrO2
|
強度
|
耐高溫體
|
W.Mo,MOSi2
|
高溫
|
航空航天
|
超合金
|
疲勞期
|
|
|
常用MIM產品應用
|
航空航天工業飛機機翼絞鏈、火箭噴嘴、導彈尾翼、陶瓷渦輪葉片芯
|
汽車業
|
點火控制鎖部件、渦輪增壓器轉子、閥門導軌部件、汽車剎車裝置部件、汽車防技術骨干棚部件
|
電子業
|
磁盤驅動器部件、電纜連接器、電子外殼、計算機打印頭、電子封裝件、熱沉材料
|
軍工業
|
地雷轉子、槍板扳機、穿甲彈彈心、準星座、集束箭彈小箭
|
醫療
|
牙齒矯形托槽、體內縫合針、活體組織取樣鉗、孩輻射屏罩
|
日用品
|
表殼、表帶、表扣、高爾夫球頭和球座、運動鞋扣、體育槍械零件、文件裝訂打孔器
|
機械行業
|
異形銑刀、切削工具、微型齒輪
|
|
|
幾種粉末注射成型材料的基本性能
|
材料 |
密度103kg/m3 |
硬度 |
拉伸強度
MPa |
彎曲強度
MPu |
延伸率% |
鐵基合金 |
MIM4600 |
7.68 |
85HRB |
400 |
|
25 |
MIM4650 |
7.68 |
100HRB |
600 |
|
15 |
不銹鋼 |
316L |
7.94 |
52HRB |
580 |
|
45 |
鎢合金 |
95%W |
18.1 |
HRC31 |
930 |
|
10 |
97%W |
18.5 |
HRC33 |
890 |
|
6 |
硬質合金 |
YG8X |
14.9 |
HRA90 |
|
2300 |
|
精細陶瓷
|
Al2O3
|
3.98
|
HRA92
|
|
530
|
|
|
|
粉末注射形成技術與其他成形工藝技術比較
|
粉末注射成型工藝與傳統批量工業與自動化零件加工、沖壓、鍛造、精密鑄造、粉末冶金相比,具有極其明顯的優勢。 |
比較項目
|
粉末注射成型
|
粉末冶金
|
精密鑄造
|
沖壓機加工
|
沖壓
|
零件密度
|
98%
|
86%
|
98%
|
100%
|
100%
|
零件拉伸強度
|
高
|
低
|
高
|
高
|
高
|
零件表面光潔度
|
高
|
中
|
中
|
高
|
高
|
零件微小化能力
|
高
|
中
|
低
|
中
|
高
|
零件薄壁能力
|
高
|
中
|
中
|
低
|
高
|
零件復雜程度
|
高
|
低
|
中
|
高
|
低
|
零件設計寬容度
|
高
|
中
|
中
|
中
|
低
|
批量生產能力
|
高
|
高
|
中
|
中-高
|
高
|
適應材質范圍
|
高
|
高
|
中-高
|
高
|
中
|
供貨能力
|
高
|
高
|
中
|
低
|
高
|
|